Fiche explicative de la leçon: Mécanisme de coagulation sanguine Biologie • Deuxième année secondaire

Dans cette fiche explicative, nous allons apprendre à décrire le mécanisme de la coagulation sanguine chez l’Homme.

La circulation du sang dans le corps humain est essentiel à sa survie, car il fournit aux systèmes d’organes l’oxygène et les nutriments dont ils ont besoin pour fonctionner, et élimine leurs déchets. Le sang est transporté dans tout l’organisme par les vaisseaux sanguins, mais lorsque nous sommes blessés, même s’il ne s’agit que d’une coupure mineure ou d’une éraflure, les parois des vaisseaux sanguins sous la peau peuvent être endommagées. C’est pour cela qu’on saigne ! Avez-vous déjà remarqué, cependant, que le saignement s’arrête généralement après quelques minutes ? 

Le corps humain ne peut pas se permettre de perdre de gros volumes de sang, car cela entraînerait la défaillance des organes essentiels de l’organisme, et donc la mort. L’organisme dispose donc d’un mécanisme intéressant qui empêche une perte de sang excessive en faisant coaguler ou agglutiner le sang. Lorsque le sang coagule, il passe de l’état liquide à une masse solide, gélifiée et épaisse de tissu sanguin qui bouche le vaisseau sanguin endommagé. C’est ce qu’on appelle la coagulation sanguine. Dans cette fiche explicative, nous apprendrons les différents facteurs impliqués dans ce processus et les fonctions qu’ils remplissent.

Le sang est constitué de plusieurs composants qui sont en suspension dans un milieu fluide appelé plasma. Ces composants comprennent les globules rouges, les globules blancs et les plaquettes. Parmi ceux-ci, les plaquettes, également appelées thrombocytes, sont responsables de la formation de caillots sanguins. Le préfixe thrombo- désigne tout ce qui concerne la coagulation du sang. Les plaquettes sont des fragments de cellules plus grandes appelées mégacaryocytes, qui sont des cellules présentes dans la moelle osseuse. Les plaquettes agissent en association avec certains facteurs de coagulation dans le sang pour provoquer une coagulation sanguine. Apprenons-en un peu plus sur les plaquettes et comprenons le rôle qu’elles jouent.

Lorsque le sang circule normalement à travers les vaisseaux sanguins, les plaquettes sont à l’état inactif. Les vaisseaux sanguins sont tapissés par des cellules appelées cellules endothéliales. Lorsque ces cellules sont endommagées à cause d’une blessure, les plaquettes sont attirées vers le site de la lésion.

Cette étape est appelée adhésion, au cours de laquelle les plaquettes adhèrent à la partie endommagée du vaisseau sanguin.

Une fois que les plaquettes adhèrent à l’endroit de la lésion, elles deviennent activées. Les plaquettes activées libèrent des facteurs qui attirent davantage de plaquettes, qui adhèrent aussi et sont activées ! Toutes les plaquettes s’agrègent ensemble, formant finalement un clou plaquettaire temporaire qui empêche les autres composants du sang de s’échapper librement du vaisseau lésé, comme le montre la figure 2.

La formation du clou plaquettaire déclenche une cascade de réactions biochimiques. Les vaisseaux sanguins endommagés et les tissus entourant les vaisseaux sanguins expriment le facteur tissulaire, la thromboplastine. Ce facteur est responsable de la conversion d’une protéine appelée prothrombine, produite par le foie, en thrombine, qui est une enzyme active. Cette réaction ne peut avoir lieu qu’en présence d’ions calcium .

Le sang contient également une protéine appelée fibrinogène, produite par le foie et soluble dans le plasma sanguin. Lorsque l’enzyme thrombine est formée à partir de la prothrombine, elle agit sur le fibrinogène et le transforme en fibrine, qui est insoluble dans le plasma sanguin. La fibrine précipite dans le sang sous forme d’un réseau de fibres microscopiques.

Les brins de fibrine ainsi formés vont renforcer le clou plaquettaire en formant un filet ou un maillage, qui piège les globules rouges et davantage de plaquettes activées. La fibrine, les globules rouges et les plaquettes forment ensemble un caillot plus solide, qui scelle efficacement la paroi du vaisseau sanguin et permet sa guérison, comme le montre la figure 3.

L’organigramme de la figure 4 résume les étapes impliquées dans le processus de coagulation sanguine.

Exemple 2: Identifier les facteurs impliqués dans la coagulation sanguine

L’organigramme décrit le processus élémentaire de la formation d’un caillot sanguin à l’endroit d’une plaie.

Quel mot complète correctement l’énoncé 2 ? 

1. hémoglobine
2. collagène
3. fibrinogène
4. thromboplastine

Réponse

Lorsque les vaisseaux sanguins transportant du sang sont endommagés, le sang coagule pour former des masses épaisses de tissu sanguin appelées caillots, qui bouchent le vaisseau endommagé et empêchent un saignement excessif. Il y a plusieurs réactions biochimiques impliquées dans ce processus, qui nécessitent différentes protéines appelées facteurs de coagulation. L’organigramme de la question décrit les étapes et les facteurs impliqués dans le processus de coagulation sanguine.

Selon l’organigramme, le mot manquant dans l’énoncé 2 est le nom d’un facteur tissulaire qui est produit par les vaisseaux sanguins endommagés, après qu’un vaisseau sanguin ait été lésé. Regardons les options de la question pour déterminer celle qui correspond le mieux.

L’hémoglobine est une protéine présente dans les globules rouges et elle est responsable du transport des molécules d’oxygène vers les organes du corps et de l’évacuation du dioxyde de carbone. Cela ne correspond pas à la description donnée dans la proposition 2 ! 

Le collagène est une protéine structurelle présente dans les muscles, la peau, les vaisseaux sanguins et plusieurs autres parties corporelles. Encore une fois, cela ne correspond pas à la description du mot que nous recherchons, alors cette option est également fausse.

Le fibrinogène est une protéine soluble importante impliquée dans le processus de coagulation du sang. Il est produit dans le foie et circule dans le sang. Une enzyme appelée thrombine transforme le fibrinogène soluble en fibrine insoluble, ce qui est décrit dans l’énoncé 4 de l’organigramme de la question. Nous pouvons donc exclure le fibrinogène, car il est impliqué dans une autre étape de la coagulation.

La thromboplastine est un facteur tissulaire exprimé par les tissus entourant les vaisseaux sanguins. Elle agit en transformant la prothrombine en l’enzyme active thrombine.

L’option qui correspond à la description du facteur dans l’affirmation 2 est donc la thromboplastine.

En plus de prévenir la perte de sang excessive par les plaies, la coagulation sanguine a également d’autres avantages. Lorsque vous avez une coupure ou une éraflure, vous avez peut-être remarqué qu’une croûte se forme sur la blessure. Cette croûte est en fait composée de caillots de sang séchés ! La croûte recouvre l’endroit de la plaie, permettant à la peau endommagée de guérir en dessous. Les caillots sanguins empêchent également l’entrée d’agents pathogènes dans la circulation sanguine à travers la plaie.

Lorsqu’un vaisseau sanguin subit une forme quelconque de dommage à ses parois, il se contracte automatiquement pour éviter une perte de sang excessive. Lorsqu’un caillot sanguin se forme, il bouche le site endommagé. Cela permet au vaisseau sanguin de s’ouvrir à nouveau, rétablissant ainsi la libre circulation du sang. Le vaisseau sanguin peut donc s’ouvrir à nouveau, ce qui permet au sang d’y circuler plus librement. Cela est également utile dans le processus de cicatrisation de la plaie, car le sang peut apporter l’oxygène et les nutriments nécessaires à la cicatrisation au niveau de la plaie.

Jusqu’à présent, nous avons bien compris le mécanisme de la coagulation sanguine et pourquoi c’est important. Que se passe-t-il si, dans certaines conditions, le sang n’est pas capable de former des caillots ? 

Comme nous l’avons appris, il existe plusieurs protéines, enzymes et facteurs différents impliqués dans la cascade de réactions biochimiques qui provoquent la coagulation sanguine. Un facteur défectueux ou déficient peut provoquer un trouble de la coagulation, dans lequel l’organisme est incapable de former des caillots à l’endroit d’une blessure. Regardons quelques conditions qui peuvent causer des troubles de la coagulation sanguine dans l’organisme.

Plusieurs des protéines impliquées dans le processus de coagulation sont produites dans le foie. Nous avons découvert la protéine prothrombine, qui est convertie en enzyme thrombine. La prothrombine est produite par le foie selon un processus qui nécessite de la vitamine K, ce qui signifie qu’une carence en vitamine K peut également provoquer un trouble de la coagulation. Toute autre maladie ou trouble qui altère la fonction hépatique, comme la cirrhose ou l’hépatite, peut donc provoquer un trouble de la coagulation sanguine.

La production de chacun des facteurs impliqués dans la coagulation sanguine est contrôlée par des gènes spécifiques. Des mutations dans ces gènes peuvent entraîner la production de facteurs de coagulation défectueux ou en nombre insuffisant, provoquant ainsi des troubles génétiques de la coagulation sanguine. Un exemple de trouble de la coagulation génétique est l’hémophilie. Si un patient hémophile est blessé, du sang s’écoule de manière incontrôlable depuis la plaie sans pouvoir coaguler. Ceci est dangereux car, comme nous l’avons mentionné précédemment, l’organisme ne peut pas tolérer une perte excessive de sang. Les patients hémophiles sont habituellement traités par des injections du facteur de coagulation manquant, appelé « concentré de facteur de coagulation ». L’hémophilie peut également être traitée en complétant le régime avec des aliments riches en vitamine K et en fer.

Bien que les caillots soient importants dans la cicatrisation des plaies, si un caillot se forme à l’intérieur d’un vaisseau sanguin, il peut restreindre le flux sanguin normal. Ceci est extrêmement dangereux car il peut bloquer l’acheminement du sang aux organes essentiels, les empêchant de fonctionner. Par exemple, si un caillot de sang bloque l’irrigation sanguine du cerveau, il peut provoquer un incident vasculaire cérébral. Un caillot sanguin qui se forme dans les vaisseaux sanguins est appelé un thrombus. Sur le côté droit de la figure 5, vous pouvez voir comment un caillot de sang peut bloquer l’écoulement normal du sang dans un vaisseau sanguin.

Alors pourquoi le sang ne coagule-t-il généralement pas à l’intérieur des vaisseaux sanguins ? Comme nous l’avons appris, les caillots sanguins sont initiés par l’agrégation des plaquettes, qui produisent ensuite des facteurs de coagulation. L’agrégation des plaquettes est déclenchée par des lésions de la couche endothéliale des vaisseaux sanguins. Chez une personne en bonne santé, le sang doit circuler de manière fluide et sans restriction, ce qui empêche l’agrégation spontanée des plaquettes à l’intérieur des vaisseaux sanguins.

En outre, les cellules corporelles, en particulier celles du foie et des poumons, peuvent produire un composé appelé héparine. L’héparine agit comme un anticoagulant, qui empêche la formation de nouveaux caillots en inhibant la formation de fibrine. Alors que l’héparine est produite naturellement par l’organisme, elle est également utilisée comme médicament pour réduire le risque de caillots sanguins. Par exemple, si un patient subit une intervention chirurgicale majeure qui nécessite qu’il se rétablisse au lit pendant une longue période, on peut lui donner de l’héparine pour s’assurer que son sang ne coagule pas après de longues périodes d’inactivité ! 

Résumons tout ce que nous avons appris dans cette fiche explicative sur la coagulation sanguine.